ITCO20130056A1

ITCO20130056A1 - INTEGRATED WASHING SYSTEM FOR MOTOR WITH GAS TURBINE.

Info

Publication number: ITCO20130056A1
Application number: IT000056A
Authority: IT
Inventors: Marco Frattallone; Daniele Marcucci; Pierenzo Morriello; Gianfranco Pittella
Original assignee: Nuovo Pignone Srl
Priority date: 2013-11-04
Filing date: 2013-11-04
Publication date: 2015-05-05
Also published as: RU2016115931A; CA2929070A1; KR102256884B1; JP6634013B2; CN105658933A; BR112016009046B1; CN105658933B; US10697319B2; JP2017500469A; BR112016009046B8; BR112016009046A2; CA2929070C; WO2015063206A1; EP3066319A1; RU2016115931A3; RU2659641C2; EP3066319B1; US20160273381A1; KR20160082690A

Description

INTEGRATED WASHING SYSTEM FOR GAS TURBINE ENGINE / SISTEMA DI LAVAGGIO INTEGRATO PER MOTORE CON TURBINA A GAS INTEGRATED WASHING SYSTEM FOR GAS TURBINE ENGINE

Descrizione Description

Ambito dell'invenzione Scope of the invention

Le forme d'esecuzione dell'invenzione divulgate nel presente documento si riferiscono a sistemi di lavaggio, The embodiments of the invention disclosed herein refer to washing systems,

motori con turbina a gas e metodi di lavaggio dei compressori assiali. gas turbine engines and washing methods for axial compressors.

Stato dell'arte State of the art

Le turbine a gas vengono ampiamente utilizzate per i generatori di corrente, per la compressione dei gas e, in generale, per tutte le applicazioni in cui risulta necessaria una trasmissione meccanica rotativa. Un elemento essenziale di un motore con turbina a gas è il compressore, attraverso il quale, durante il funzionamento, viene aspirata e compressa una grande quantità d'aria. I bruciatori aggiungono calore all'aria compressa e l'espansione dei gas di combustione aziona la turbina, dalla quale può essere estratta potenza utile. La qualità de aria che entra nel compressore rappresenta un fattore molto importante per la durata e l'efficienza della turbina a gas. Quest'aria contiene diversi tipi di materiali in forma di aerosol, come polvere e particelle corrosive. Anche se la maggior parte delle particelle esce dalla turbina a gas con i gas di scarico, una parte di esse può comunque depositarsi sulle pale e le palette del compressore e in particolare sull'estremità anteriore, dove finiscono per accumularsi e deteriorare l'aerodinamica, riducendo così l'efficienza e le prestazioni della macchina e causando importanti danni economici per l'utente. Il flusso di particelle dannose provoca, inoltre, altri problemi come FOD (Foreign Object Damage, danno da corpo estraneo) e corrosione. Per tutte queste ragioni, devono essere prese delle misure finalizzate al controllo della qualità deH'aria che entra nella turbina a gas. Normalmente, l'ingresso della turbina a gas è dotato di filtri de aria che bloccano almeno le particelle di dimensioni superiori a un determinato livello minimo. Ciononostante, molte particelle di dimensioni più ridotte riusciranno a oltrepassare il sistema di filtraggio, aderendo alle pale e alle palette del compressore e accumulandosi su di esse. Questo fenomeno, chiamato "fouling" (sporcamento), rende necessario ricorrere a lavaggi periodici regolari del compressore della turbina a gas per eliminare i depositi di queste particelle sulla pale e sulle palette, per cercare in questo modo di recuperare la maggior parte delle prestazioni originali del compressore. Il lavaggio del percorso del gas del compressore viene generalmente eseguito spruzzando dei fluidi detergenti, attraverso una serie di ugelli che nebulizzano tali fluidi, all'interno della presa d'immissione del compressore, facendo ruotare il rotore e spingendo i fluidi detergenti attraverso il compressore fino a farli uscire dalla parte posteriore della macchina. Normalmente, le operazioni di lavaggio vengono eseguite in due condizioni: una è detta "on-line", perché la pulitura viene eseguita quando la macchina è in funzione, mentre l'altro metodo di lavaggio richiede che la macchina sia ferma ed è pertanto detto "off-line". Il lavaggio "on-line" è considerato come meno efficace rispetto a quello "off-line", perché la macchina funziona a pieno regime e vi sono restrizioni alle posizioni in cui è possibile collocare gli ugelli. Infatti, a causa dell'elevatissima velocità dell'aria, gli ugelli vengono generalmente collocati in posizioni in cui la corrente d'aria presenta una velocità bassa e il liquido di lavaggio può penetrare al centro del flusso d'aria; in caso contrario, per via della turbolenza del flusso d'aria e della forza centrifuga, il liquido di lavaggio si sposterà verso l'area periferica, lontano dalle pale. Inoltre, l'elevata temperatura tende a far evaporare i liquidi di lavaggio. Un vantaggio del metodo "on-line" risiede nel fatto che la macchina può continuare a funzionare. I metodi "off-line" richiedono un blocco momentaneo della produzione, poiché la macchina in questo caso funziona solo con l'avviatore a una percentuale estremamente ridotta della normale velocità a pieno carico. Normalmente, nel lavaggio "off-line" gli ugelli che spruzzano i fluidi detergenti vengono installati davanti alle pale del primo stadio a bassa pressione del compressore. In caso di lavaggio "off-line", durante le operazioni di pulizia, il motore viene fatto ruotare solo per dare ai fluidi detergenti energia sufficiente da scrostare lo sporco, senza provocare turbolenza e senza imprimere al fluido potenti forze centrifughe che potrebbero spingerlo verso l'intelaiatura del compressore, lontano dalle pale che devono essere lavate. La scelta del particolare posizionamento e dell'assemblaggio del sistema di lavaggio risulta importante per l'efficienza del lavaggio e anche per l'integrità della turbina a gas. Gas turbines are widely used for power generators, for gas compression and, in general, for all applications where a mechanical rotary transmission is required. An essential element of a gas turbine engine is the compressor, through which a large amount of air is drawn in and compressed during operation. The burners add heat to the compressed air and the expansion of the combustion gases drives the turbine, from which useful power can be extracted. The quality of the air entering the compressor is a very important factor in the life and efficiency of the gas turbine. This air contains different types of materials in the form of aerosols, such as dust and corrosive particles. Even if most of the particles come out of the gas turbine with the exhaust gases, some of them can still settle on the compressor blades and blades and in particular on the front end, where they end up accumulating and deteriorating the aerodynamics. thus reducing the efficiency and performance of the machine and causing significant economic damage to the user. The flow of harmful particles also causes other problems such as Foreign Object Damage (FOD) and corrosion. For all these reasons, measures must be taken to control the quality of the air entering the gas turbine. Normally, the gas turbine inlet is equipped with air filters that at least block particles larger than a certain minimum level. Nonetheless, many smaller particles will be able to pass through the filter system, adhering to the compressor blades and vanes and accumulating on them. This phenomenon, called "fouling", makes it necessary to resort to regular periodic washing of the gas turbine compressor to eliminate the deposits of these particles on the blades and vanes, in order to try to recover most of the original performance. of the compressor. Flushing of the compressor gas path is generally performed by spraying cleaning fluids, through a series of nozzles that nebulize these fluids, inside the compressor inlet, rotating the rotor and pushing the cleaning fluids through the compressor up to to get them out from the rear of the machine. Normally, the washing operations are performed in two conditions: one is called "on-line", because the cleaning is performed when the machine is running, while the other washing method requires the machine to be stopped and is therefore called "off-line". The "on-line" washing is considered to be less effective than the "off-line" one, because the machine runs at full capacity and there are restrictions on the positions where the nozzles can be placed. In fact, due to the very high speed of the air, the nozzles are generally placed in positions where the air stream has a low speed and the washing liquid can penetrate the center of the air flow; otherwise, due to the turbulence of the air flow and the centrifugal force, the washing liquid will move towards the peripheral area, away from the blades. Furthermore, the high temperature tends to evaporate the washing liquids. An advantage of the "on-line" method is that the machine can continue to run. Off-line methods require a momentary shutdown of production, as the machine in this case only operates with the starter at an extremely small percentage of normal full load speed. Normally, in "off-line" washing the nozzles that spray the cleaning fluids are installed in front of the blades of the low pressure first stage of the compressor. In case of "off-line" washing, during the cleaning operations, the motor is rotated only to give the detergent fluids sufficient energy to scrape off the dirt, without causing turbulence and without imparting powerful centrifugal forces to the fluid that could push it towards the compressor casing, away from the blades to be washed. The choice of the particular positioning and assembly of the washing system is important for the efficiency of the washing and also for the integrity of the gas turbine.

Secondo una soluzione prevista dall'arte nota, gli ugelli di aspersione vengono installati all'interno del raccordo di entrata della turbina a gas in una posizione tale che il getto vaporizzato venga diretto verso l'ingresso del compressore, in direzione quasi parallela al flusso d'aria. Lo svantaggio di questa soluzione risiede nel fatto che, in caso di guasto, gli ugelli potrebbero danneggiare la turbina a gas. Un'altra soluzione prevista dall'arte nota, in caso di macchine con ingresso dell'aria radiale, consiste nel fissare gli ugelli sulla voluta radiale interna. According to a solution provided by the known art, the sprinkler nozzles are installed inside the inlet fitting of the gas turbine in a position such that the vaporized jet is directed towards the inlet of the compressor, in a direction almost parallel to the flow of 'air. The disadvantage of this solution lies in the fact that, in case of failure, the nozzles could damage the gas turbine. Another solution provided by the known art, in the case of machines with radial air inlet, consists in fixing the nozzles on the internal radial volute.

Uno svantaggio di entrambe le soluzioni risiede nel fatto che gli ugelli si trovano nel percorso del flusso interno alla macchina ed è possibile che si crei una distorsione nel flusso in grado di influire sulle prestazioni della macchina. A disadvantage of both solutions is that the nozzles are in the flow path inside the machine and it is possible that a distortion in the flow is created which can affect the performance of the machine.

Pertanto, si avverte la necessità di un sistema di lavaggio migliorato che possa superare i suddetti inconvenienti. Therefore, there is a need for an improved washing system that can overcome the aforementioned drawbacks.

Riepilogo Summary

Integrando una disposizione di ugelli e collettori per l'aspersione del liquido detergente nella struttura di supporto di un filtro d'ingresso all'imbocco del flusso d'aria di un compressore assiale, è possibile ottenere una soluzione molto efficace. By integrating an arrangement of nozzles and manifolds for the sprinkling of the cleaning liquid into the support structure of an inlet filter at the air flow inlet of an axial compressor, it is possible to obtain a very effective solution.

Un primo aspetto della presente invenzione riguarda un sistema di lavaggio. A first aspect of the present invention relates to a washing system.

Il sistema di lavaggio è indicato per un motore con turbina a gas dotato di compressore assiale e include: The scrubbing system is suitable for a gas turbine engine equipped with an axial compressor and includes:

- un filtro d'ingresso all'imbocco del flusso d'aria di un compressore assiale per proteggere il compressore dai danni da corpi estranei, con detto filtro comprendente una struttura di supporto e una rete di filtraggio fissata alla struttura di supporto, - an inlet filter at the air flow inlet of an axial compressor to protect the compressor from damage by foreign bodies, with said filter comprising a support structure and a filtering net fixed to the support structure,

- una disposizione di ugelli e collettori, nonché - an arrangement of nozzles and manifolds, as well as

- un sistema di approvvigionamento del liquido detergente collegato a detta disposizione; - a supply system for the detergent liquid connected to said arrangement;

laddove detta disposizione risulta integrata all'interno di detta struttura di supporto. Un secondo aspetto della presente invenzione è rappresentato da un motore con turbina a gas. where said arrangement is integrated within said support structure. A second aspect of the present invention is represented by a gas turbine engine.

Il motore con turbina a gas comprende: The gas turbine engine includes:

- un compressore assiale, - an axial compressor,

- una camera in pressione situata all'imbocco del flusso d'aria del compressore assiale, - a pressure chamber located at the inlet of the air flow of the axial compressor,

- un filtro d'ingresso situato nella camera in pressione per proteggere il compressore dai danni da corpi estranei, con detto filtro comprendente una struttura di supporto e una rete di filtraggio fissata alla struttura di supporto, - una disposizione di ugelli e collettori, nonché - an inlet filter located in the pressure chamber to protect the compressor from damage by foreign bodies, with said filter comprising a support structure and a filter mesh fixed to the support structure, - an arrangement of nozzles and manifolds, as well as

- un sistema di approwigionamento del liquido detergente collegato a detta disposizione e integrato all'interno di detta struttura di supporto. - a supply system for the detergent liquid connected to said arrangement and integrated within said support structure.

Un terzo aspetto della presente invenzione è rappresentato da un metodo di lavaggio di un compressore assiale di un motore con turbina a gas. A third aspect of the present invention is represented by a method of washing an axial compressor of a gas turbine engine.

Secondo il metodo, un filtro d'ingresso viene posizionato all'imbocco del flusso d'aria di un compressore assiale e un sistema di approvvigionamento del liquido detergente viene integrato all'interno di detto filtro d'ingresso. According to the method, an inlet filter is positioned at the inlet of the air flow of an axial compressor and a supply system for the cleaning liquid is integrated inside said inlet filter.

Breve descrizione delle figure Brief description of the figures

I disegni tecnici allegati alla descrizione, di cui costituiscono parte integrante, rappresentano forme di esecuzione esemplificative della presente invenzione, e unitamente alla descrizione dettagliata, spiegano tali forme d'esecuzione. Nei disegni: The technical drawings attached to the description, of which they form an integral part, represent exemplary embodiments of the present invention, and together with the detailed description, explain these embodiments. In the drawings:

la Fig. 1 è una vista longitudinale in sezione trasversale di un motore con turbina a gas, Fig. 1 is a longitudinal cross-sectional view of a gas turbine engine,

la Fig. 2 è una vista longitudinale in sezione trasversale di un raccordo di entrata di un motore con turbina a gas secondo l'arte nota precedente, Fig. 2 is a longitudinal cross-sectional view of an inlet fitting of a gas turbine engine according to the prior art,

la Fig. 3 è una vista longitudinale in sezione trasversale di un'area di ingresso di un motore con turbina a gas secondo l'arte nota precedente, Fig. 3 is a longitudinal cross-sectional view of an inlet area of a gas turbine engine according to the prior art,

la Fig. 4 è una vista prospettica dell'area di ingresso di una realizzazione di una turbina a gas (in particolare, viene mostrato un filtro FOD all'interno della camera in pressione), Fig. 4 is a perspective view of the inlet area of an embodiment of a gas turbine (in particular, an FOD filter is shown inside the pressure chamber),

la Fig. 5 è una vista esplosa di alcuni componenti del motore con turbina a gas illustrato nella Fig. 4, Fig. 5 is an exploded view of some components of the gas turbine engine illustrated in Fig. 4,

la Fig. 6 è una vista prospettica di una realizzazione di un filtro FOD corrispondente a quello illustrato nella Fig. 4 e nella Fig. 5, Fig. 6 is a perspective view of an embodiment of an FOD filter corresponding to that shown in Fig. 4 and in Fig. 5,

la Fig. 7 è un dettaglio di una nervatura che forma la struttura di supporto del filtro FOD della Fig. 6 e Fig. 7 is a detail of a rib which forms the support structure of the FOD filter of Fig. 6 e

la Fig. 8 [ una vista in sezione trasversale della nervatura della Fig. 7. Fig. 8 [a cross-sectional view of the rib of Fig. 7.

Descrizione dettagliata Detailed description

La seguente descrizione delle forme d'esecuzione esemplificative fa riferimento ai disegni di accompagnamento. The following description of the exemplary embodiments refers to the accompanying drawings.

La seguente descrizione non limita l'invenzione. Al contrario, il campo di applicazione dell'invenzione è definito dalle rivendicazioni in appendice. The following description does not limit the invention. On the contrary, the field of application of the invention is defined by the appendix claims.

In tutta la descrizione dettagliata, il riferimento a "una forma d'esecuzione" indica che una particolare caratteristica, struttura o proprietà descritta in relazione a una forme d'esecuzione è inclusa in almeno una forma d'esecuzione dell'oggetto divulgato. Pertanto, l'utilizzo dell'espressione "in una forma d'esecuzione" in vari punti della descrizione dettagliata non farà necessariamente riferimento alla medesima forma d'esecuzione. Inoltre, le particolari caratteristiche, strutture o proprietà possono essere combinate in una o più forme d'esecuzione in qualsivoglia modalità appropriata. Throughout the detailed description, reference to "an embodiment" indicates that a particular feature, structure or property described in connection with an embodiment is included in at least one embodiment of the disclosed object. Therefore, the use of the expression "in one embodiment" at various points of the detailed description will not necessarily refer to the same embodiment. Further, the particular features, structures or properties may be combined in one or more embodiments in any appropriate manner.

In riferimento alla Figura 1, viene mostrato un motore con turbina a gas aeroderivata generalmente indicato con il numero di riferimento 100. La freccia 1 rappresenta il flusso d'aria che entra nel raccordo di entrata del motore con turbina a gas 100. Gli elementi di base di un motore con turbina a gas sono il compressore 3, i combustori 4 e la turbina 5. Il motore con turbina a gas 100 include un albero 2 che aziona le pale del compressore 3. L'aria compressa viene riscaldata dai combustori 4 e i gas caldi che si vengono a creare si espandono azionando le pale della turbina 5 e ruotando così l'albero 2. Incluso nel motore con turbina a gas 100 vi è, inoltre, un regolatore di avviamento (non mostrato), che ha lo scopo di azionare il motore con turbina a gas all'avvio e durante le procedure di lavaggio off-line, come già detto. Referring to Figure 1, an aeroderivative gas turbine engine is shown generally indicated by the reference numeral 100. Arrow 1 represents the flow of air entering the inlet fitting of the gas turbine engine 100. The basis of a gas turbine engine are the compressor 3, the combustors 4 and the turbine 5. The gas turbine engine 100 includes a shaft 2 which drives the blades of the compressor 3. The compressed air is heated by the combustors 4 and the The hot gases that are created expand by operating the blades of the turbine 5 and thus rotating the shaft 2. Also included in the gas turbine engine 100 is a start-up regulator (not shown), which has the purpose of operate the gas turbine engine at start-up and during off-line washing procedures, as already mentioned.

I motori con turbina a gas attraggono grosse quantità d'aria contenente particelle che possono contaminare le pale e le palette del compressore. Prima dell'ingresso nel motore con turbina a gas, l'aria deve essere filtrata in modo da rimuovere la maggior parte delle particelle che possono contribuire allo sporcamento. Un filtro FOD viene posizionato nella camera in pressione 8 all'ingresso del motore con turbina a gas per fermare queste particelle che possono danneggiare principalmente le pale e le palette del compressore 3. Gas turbine engines attract large amounts of air containing particles that can contaminate the compressor blades and vanes. Before entering the gas turbine engine, the air must be filtered to remove most of the particles that can contribute to fouling. An FOD filter is placed in the pressure chamber 8 at the inlet of the gas turbine engine to stop these particles which can mainly damage the blades and vanes of the compressor 3.

Nonostante vengano utilizzati dei filtri, è difficile evitare completamente il deposito e l'accumulo di particelle sulle pale e sulle palette del compressore ed è pertanto necessario ricorrere alle operazioni di lavaggio periodiche in modo da ripristinare gli originali livelli di efficienza. Although filters are used, it is difficult to completely avoid the deposit and accumulation of particles on the compressor blades and vanes and it is therefore necessary to resort to periodic washing operations in order to restore the original levels of efficiency.

Le operazioni di lavaggio vengono compiute mediante una serie di ugelli che vaporizzano fluido detergente atomizzato (normalmente acqua) all'interno del motore con turbina a gas. The washing operations are carried out by means of a series of nozzles that vaporize atomised detergent fluid (normally water) inside the gas turbine engine.

la Fig. 2 e la Fig. 3 mostrano dei dettagli dei sistemi di lavaggio secondo l'arte nota precedente. Fig. 2 and Fig. 3 show details of the washing systems according to the previous known art.

Nella Fig. 2, gli ugelli 7 sono installati nel raccordo di entrata 6 del motore con turbina a gas, in particolare nella regione identificata dal numero di riferimento. La Fig. 3 mostra la parte dell'ingresso di un motore con turbina a gas in cui l'aria entra radialmente (arrivando da un'apertura superiore) e gli ugelli 7 sono installati sulla voluta radiale interna (radialmente opposti al raccordo di entrata 6). Gli ugelli sono posizionati in maniera tale che il fluido detergente possa entrare e penetrare nel compressore, spostandosi attraverso di esso verso l'uscita della macchina e lavando via lo sporco grazie al fatto che durante l'operazione di lavaggio il rotore sta ruotando 1) a bassa velocità azionato daa atore in caso di lavaggio off-line oppure sta ruotando 2) a pieno carico in caso di lavaggio on-line. In Fig. 2, the nozzles 7 are installed in the inlet fitting 6 of the gas turbine engine, in particular in the region identified by the reference number. Fig. 3 shows the part of the inlet of a gas turbine engine where the air enters radially (coming from an upper opening) and the nozzles 7 are installed on the internal radial volute (radially opposite to the inlet fitting 6 ). The nozzles are positioned in such a way that the cleaning fluid can enter and penetrate the compressor, moving through it towards the machine outlet and washing away the dirt thanks to the fact that during the washing operation the rotor is rotating 1) a low speed activated by a ator in case of off-line washing or it is rotating 2) at full load in case of on-line washing.

Gli svantaggi di queste soluzioni basate sull'arte nota precedente risiedono nel fatto che gli ugelli installati sulle superfici laterali dell'apertura di entrata non solo possono creare una significativa distorsione del flusso d'aria in ingresso, ma potrebbero anche danneggiare gravemente le pale e le palette del compressore, nel caso in cui dovessero staccarsi dalle superfici di installazione. The disadvantages of these solutions based on the prior art reside in the fact that the nozzles installed on the lateral surfaces of the inlet opening can not only create a significant distortion of the inlet air flow, but could also seriously damage the blades and blades. compressor vanes, in the event that they detach from the installation surfaces.

Una soluzione alternativa consiste nel fissare gli ugelli alla parete del sistema di aspirazione. In questo caso, il fluido detergente viene introdotto all'interno del compressore assiale attraverso il filtro d'ingresso. Tale soluzione comporta lo svantaggio di una minore efficienza del lavaggio, poiché non vi è alcun flusso diretto di fluido detergente all'interno del compressore. An alternative solution consists in fixing the nozzles to the wall of the suction system. In this case, the cleaning fluid is introduced into the axial compressor through the inlet filter. This solution involves the disadvantage of a lower washing efficiency, since there is no direct flow of detergent fluid inside the compressor.

La Fig. 4 e la Fig. 5 mostrano un filtro FOD d'ingresso 30 all'entrata del motore con turbina a gas 100; il filtro 30 è situato all'interno della camera in pressione 8. Fig. 4 and Fig. 5 show an inlet FOD filter 30 at the inlet of the gas turbine engine 100; the filter 30 is located inside the pressure chamber 8.

La Fig. 5 mostra il filtro 30 nonché il raccordo di entrata 6 e un cono d'entrata da posizionare davanti al compressore 3 del motore con turbina a gas. Fig. 5 shows the filter 30 as well as the inlet fitting 6 and an inlet cone to be positioned in front of the compressor 3 of the gas turbine engine.

La Fig. 6 è una vista prospettica del filtro 30 in maggiore dettaglio. Fig. 6 is a perspective view of the filter 30 in greater detail.

Il filtro 30 ha la forma di una coppa cilindrica, come può essere visto nella Fig. 6, ed è formato da una rete di filtraggio e della sua struttura di supporto. La struttura di supporto comprende un primo anello di sostegno 10 disposto sul perimetro della base della coppa del cilindro, vicino all'ingresso del flusso d'aria del compressore assiale 3 e un secondo anello di sostegno 11 disposto sul perimetro della base dell'altra coppa del cilindro, lontano dall'ingresso del flusso d'aria del compressore 3. La struttura di supporto è completata da una serie di nervature a L 12. Le nervature a L 12 sono costituite da una serie di segmenti di nervature parallele 14 che uniscono i due anelli 10 e 11, che sono perpendicolari ad essi, e da una serie di segmenti di nervature 15 posizionati sul piano definito dalla base della coppa del cilindro 11. Un vantaggio di questo tipo di struttura è dato dal fatto che ha un'influenza molto limitata sul flusso d'aria, che può passare attraverso di essa senza essere distorto. The filter 30 has the shape of a cylindrical cup, as can be seen in Fig. 6, and is formed by a filtering net and its support structure. The support structure comprises a first support ring 10 disposed on the perimeter of the base of the cylinder sump, close to the air flow inlet of the axial compressor 3 and a second support ring 11 disposed on the perimeter of the base of the other sump of the cylinder, away from the air flow inlet of compressor 3. The support structure is completed by a series of L-shaped ribs 12. The L-shaped ribs 12 consist of a series of parallel rib segments 14 which join the two rings 10 and 11, which are perpendicular to them, and a series of rib segments 15 positioned on the plane defined by the base of the cylinder cup 11. An advantage of this type of structure is that it has a very strong influence limited on the air flow, which can pass through it without being distorted.

Questa struttura sostiene la rete di filtraggio (19 nella Fig. 8) che è fissata a detta struttura mediante una resina. La rete di filtraggio ferma gli elementi dannosi che potrebbero entrare nel compressore con il flusso d'aria. This structure supports the filtering net (19 in Fig. 8) which is fixed to said structure by means of a resin. The filter mesh stops harmful elements that could enter the compressor with the air flow.

Secondo le realizzazioni della presente invenzione, gli ugelli e i collettori per il fluido detergente sono montati sugli anelli e sulle nervature che formano la struttura di supporto del filtro FOD d'ingresso 30. According to the embodiments of the present invention, the nozzles and manifolds for the cleaning fluid are mounted on the rings and ribs which form the support structure of the inlet FOD filter 30.

Secondo la Fig. 6, l'anello 10 sorregge il collettore del fluido detergente 13; il collettore del fluido detergente 13 costeggia l'anello 10 incollato in una resina che serve inoltre per fissare la rete di filtraggio 19; una serie di condutture di fluido detergente 17 parte da detto collettore 13 e, seguendo la struttura delle nervature, trasporta il fluido detergente agli ugelli; i conduttori 17 raggiungono solo il punto intermedio dei segmenti di nervature convergenti 15 dove terminano con un ugello di fluido detergente 18 o una coppia di ugelli 18 (come mostrato nella Fig. 7). According to Fig. 6, the ring 10 supports the collector of the detergent fluid 13; the detergent fluid collector 13 runs alongside the ring 10 glued in a resin which also serves to fix the filtering net 19; a series of ducts of detergent fluid 17 starts from said manifold 13 and, following the structure of the ribs, carries the detergent fluid to the nozzles; the conductors 17 reach only the intermediate point of the converging rib segments 15 where they terminate with a nozzle of detergent fluid 18 or a pair of nozzles 18 (as shown in Fig. 7).

La Fig. 8 mostra un dettaglio (in una visuale in sezione trasversale) di un segmento di una nervatura 14 che trasporta un conduttore del fluido detergente 17; le nervature 14 (come pure le nervature 15) hanno un profilo a forma di U e sono riempite di resina 20; la rete di filtraggio 19 è fissata alla resina 20 mediante le estensioni della maglia, come può essere notato nella figura; il conduttore del fluido detergente 17 è completamente integrato nella resina 20. Fig. 8 shows a detail (in a cross-sectional view) of a segment of a rib 14 carrying a conductor of the cleaning fluid 17; the ribs 14 (as well as the ribs 15) have a U-shaped profile and are filled with resin 20; the filtering mesh 19 is fixed to the resin 20 by means of the mesh extensions, as can be seen in the figure; the conductor of the detergent fluid 17 is completely integrated in the resin 20.

L'integrazione del sistema di lavaggio (ovvero gli ugelli e i collettori) nella struttura di supporto del filtro d'ingresso comporta il vantaggio, rispetto all'arte nota, derivante dal fatto che il sistema di lavaggio non aggiunge ulteriori impedimenti al flusso di fluido in ingresso e non distorce il flusso. The integration of the washing system (i.e. the nozzles and the manifolds) in the support structure of the inlet filter entails the advantage, with respect to the known art, deriving from the fact that the washing system does not add further impediments to the flow of fluid in input and does not distort the flow.

Gli ugelli possono vaporizzare il fluido detergente all'interno del compressore e, se richiesto, nella stessa direzione assiale del flusso d'aria e parallela all'asse del compressore assiale. The nozzles can vaporize the cleaning fluid inside the compressor and, if required, in the same axial direction as the air flow and parallel to the axis of the axial compressor.

Il fatto che gli ugelli e i collettori siano integrati nella resina rende molto improbabile un loro distacco. The fact that the nozzles and manifolds are integrated into the resin makes detachment very unlikely.

I connettori sono generalmente collegati a una rete di approvvigionamento idrico che può contenere acqua filtrata, eventualmente distillata, trattata e miscelata con detergenti chimici. The connectors are usually connected to a water supply network that can contain filtered water, possibly distilled, treated and mixed with chemical detergents.

Parte dell'acqua di lavaggio che esce del motore con turbina a gas può essere raccolta e riciclata per essere utilizzata nuovamente, dopo essere stata purificata dallo sporco raccolto e trattata, insieme ad acqua corrente come acqua di lavaggio pulita. Part of the wash water that comes out of the gas turbine engine can be collected and recycled for use again, after it has been purified of the collected dirt and treated, together with running water as clean wash water.

II filtro d'ingresso e il sistema di lavaggio integrato aumentano l'efficienza del processo di lavaggio, non hanno alcun impatto sul flusso d'aria, eliminano sia il rischio d'ingresso di corpi estranei nel compressore assiale sia di un suo eventuale danneggiamento. The inlet filter and the integrated washing system increase the efficiency of the washing process, have no impact on the air flow, eliminate both the risk of foreign bodies entering the axial compressor and its possible damage.

Tale sistema riduce il tempo d'inattività del motore con turbina a gas e aumenta la percentuale di recuperi efficienti (a seguito del lavaggio) con evidenti vantaggi economici. This system reduces the inactivity time of the gas turbine engine and increases the percentage of efficient recoveries (following washing) with obvious economic advantages.

Claims

Claims 1. A scrubbing system for a gas turbine engine (100) equipped with an axial compressor (3), comprising: - an inlet filter (30) at the inlet of the air flow of an axial compressor (3) to protect the compressor (3) from damage by foreign bodies, with said filter (30) comprising a support structure (10 , 11, 12) and a filter mesh (19) fixed to the support structure (10, 11, 12), - an arrangement of nozzles (18) and manifolds (13, 17), as well as - a supply system for the cleaning liquid (16) connected to said arrangement (13, 17, 18), where said arrangement (13, 17, 18) is integrated within said support structure (10, 11, 12).

The washing system of claim 1, wherein the filter mesh (19) is fixed with the resin (20) to the support structure (10, 11, 12).

The washing system of claim 2, wherein the nozzles (18) and the manifolds (13,17) are integrated in said resin (20).

The washing system of claim 1, wherein the inlet filter (30) has the shape of a cylindrical cup and wherein the support structure (10, 11, 12) comprises: a first support ring (10) arranged on the perimeter of the base of the cylinder sump, close to the air flow inlet of the axial compressor (3), a second support ring (11) placed on the perimeter of the base of the other cylinder sump, away from the air flow inlet of the compressor (3), a series of L-shaped ribs (12), short segments (14) of said ribs (12) are parallel and separate and unite said rings (10, 11) while the long segments (15) of which (12) are arranged radially inside said second support ring (11) and joined in correspondence of its center.

The washing system of claim 1, wherein the nozzles (18) are arranged so as to introduce the cleaning liquid in a direction substantially parallel to the air flow towards the air flow inlet of the axial compressor ( 3) and to the axis of the axial compressor (3).

The washing system of claim 1, wherein some nozzles are arranged and oriented only for on-line washing and some are arranged and oriented are for off-line washing.

The washing system of claim 1, wherein the detergent liquid supply system (16) comprises a unit for filtering and / or treating water and / or a unit for mixing water with a cleaning substance.

The scrubbing system of claim 7, wherein the detergent liquid supply system (16) comprises a system for recycling at least a portion of the water exiting the gas turbine engine.

The washing system of claim 8, wherein the water supply network (16) comprises a unit for purifying the recycled water.

10. A gas turbine engine comprising: - an axial compressor (3), - a pressure chamber (8) located at the inlet of the air flow of the axial compressor (3), - an inlet filter (30) located in the pressure chamber (8) to protect the compressor (3) from damage by foreign bodies, with said filter (30) comprising a support structure (10, 11, 12) and a filtering net (19) fixed to the support structure (10, 11, 12), - an arrangement of nozzles (18) and manifolds (13, 17), as well - a supply system for the detergent liquid (16) connected to said arrangement (13, 17, 18) and integrated inside said support structure (10, 11, 12).

The gas turbine engine of claim 10, comprising a scrubbing system based on any one of claims 2 to 9.

12. A method of washing an axial compressor (3) of a gas turbine engine (100), in which an inlet filter (30) is placed at the air flow inlet of the axial compressor (3) and in which a supply system for the detergent liquid (16) is integrated inside said inlet filter (30).

The washing method of claim 12, wherein the detergent liquid supply system (16) is used for online washing and / or for off-line washing.